DE1238013B - Process for the production of dithiolphosphoric acid esters - Google Patents
Process for the production of dithiolphosphoric acid estersInfo
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Description
int.. CL:int .. CL:
C07fC07f
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
Deutsche Kl.: 12 ο-23/03 German class: 12 ο -23/03
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1238013
F46553IVb/12o
8. Juli 1965
6. April 1967
19. Oktober 19671238013
F46553IVb / 12o
July 8, 1965
April 6, 1967
October 19, 1967
Auslegetag:Display day:
Ausgabetag:Issue date:
Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift übereinThe patent specification corresponds to the patent specification
Die vorliegende Erfindung betrifft neue O-Äthyl-S,S-dipropyl-dithiolphosphorsäureester mit nematizider Wirkung sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. The present invention relates to new O-ethyl-S, S-dipropyl-dithiolphosphoric acid esters with a nematicidal effect and a process for their preparation.
Aus der USA.-Patentschrift 3 112 244 sind unter anderem bereits O^S-Trialkyldithiolphosphorsäureester bekannt,.die nematizide Eigenschaften besitzen. O-Äthyl-S,S-di-n- und -diisopropyl-dithiolphoshporsäureester werden jedoch in vorgenanntem Patent nicht beschrieben.US Pat. No. 3,112,244 already discloses, inter alia, O ^ S-Trialkyldithiolphosphorsäureester known to have nematicidal properties. O-ethyl-S, S-di-n- and -diisopropyl-dithiolphosphoric acid esters however, are not described in the aforementioned patent.
Es wurde nun gefunden, daß diese Verbindungen der allgemeinen KonstitutionIt has now been found that these compounds have the general constitution
Verfahren zur Herstellung von
DithiolphosphorsäureesternProcess for the production of
Phosphoric dithiol esters
(RS)2P — OC2H5 (RS) 2 P - OC 2 H 5
(I)(I)
Patentiert für:Patented for:
Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
LeverkusenPaint factories Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen
Als Erfinder benannt:
Dr. Karl Mannes, Köln-Stammheim;
Dr. Dr. h. c. Gerhard Schrader,
Wuppertal-Cronenberg;
Dr. Bernhard Homeyer, OpladenNamed as inventor:
Dr. Karl Mannes, Cologne-Stammheim;
Dr. Dr. hc Gerhard Schrader,
Wuppertal-Cronenberg;
Dr. Bernhard Homeyer, Opladen
in einer glatt und einheitlich verlaufenden Reaktion sowie mit sehr guten Ausbeuten erhalten werden, wenn man in an sich bekannter Weise O-Äthylphosphorsäureesterdihalogenide der allgemeinen For-. melcan be obtained in a smooth and uniform reaction and with very good yields, if in a known manner O-ethylphosphoric acid ester dihalides of general for-. mel
Il /Hai
C2H5O-P( (II)Il / shark
C 2 H 5 OP ((II)
xHal x Hal
mit n-Propyl oder Isopropylmercaptan in Gegenwart von säurebindenden Mitteln bzw. mit den entsprechenden Alkali- oder Ammoniummercaptiden umsetzt, wobei in vorgenannten Formeln R für den n- oder Isopropylrest steht und Hai ein Halogen-, beispielsweise Chlor- oder Bromatom, bedeutet.with n-propyl or isopropyl mercaptan in the presence of acid-binding agents or with the appropriate Reacts alkali or ammonium mercaptides, where in the aforementioned formulas R for the n- or isopropyl radical and Hal is a halogen, for example chlorine or bromine atom.
Der Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens kann durch das nachfolgende Reaktionsschema wiedergegeben werden:The course of the process according to the invention can be carried out by the reaction scheme below be reproduced:
C2H5O-P(C 2 H 5 OP (
'Hai'Shark
2MeSR2MeSR
(III)(III)
C2H5O-P(SR)2 + 2MeHaIC 2 H 5 OP (SR) 2 + 2MeHaI
In letztgenannten Formeln haben die Symbole R und Hai die oben angegebene Bedeutung, während Me ein Wasserstoffatom oder ein Alkalimetallkation, beispielsweise ein Natrium- oder Kaliumion bzw. die Ammoniumgruppe darstellt, wobei im Falle der Bedeutung von Me "= Wasserstoff die Reaktion in Gegenwart eines säurebindenden Mittels stattfindet.In the latter formulas, the symbols R and Hai have the meaning given above, while Me is a hydrogen atom or an alkali metal cation, for example a sodium or potassium ion or represents the ammonium group, where in the case of the meaning of Me "= hydrogen the reaction in The presence of an acid-binding agent takes place.
Überraschenderweise zeigen die verfahrensgemäßen Dithiolphosphorsäureester nicht nur ebenfalls sehr gute nematizide Eigenschaften, sondern zeichnen sich gegenüber den aus der USA.-Patentschrift bekannten Produkten analoger Konstitution und gleicher Wirkungsrichtung sowohl durch eine erheblich höhere nematizide Potenz als auch durch eine geringere Warmblütertoxizität aus.Surprisingly, the dithiolphosphoric acid esters according to the process not only show very good results good nematicidal properties, but stand out over those known from the USA patent Products of analogous constitution and the same direction of action both by a considerable higher nematicidal potency as well as lower warm-blooded toxicity.
Darüber hinaus besitzen die erfindungsgemäß herstellbaren Verbindungen im Vergleich zu dem als Nematizid im Handel befindlichen 0,0-Diäthyl-O - (2,4 - dichlorphenyl) - thionophosphorsäureester eine wesentlich bessere Eindringfähigkeit in den Erdboden. Durch diese um das Dreifache gesteigerte Eindring- und Verteilungsfähigkeit im Erdboden wird auch bei nur unvollständiger Durchmischung des Bodens mit dem betreffenden Nematizid eine vollständige Abtötung der Schädlinge erreicht.In addition, the compounds which can be prepared according to the invention have, in comparison to the as Nematicide commercially available 0,0-diethyl-O- (2,4-dichlorophenyl) -thionophosphoric acid ester a much better ability to penetrate the soil. This increased threefold The ability to penetrate and distribute in the soil is increased even if the mixture is only incompletely mixed of the soil achieved a complete killing of the pests with the relevant nematicide.
Auf Grund dieser unerwarteten überlegenen Eigenschaften stellen die Verfahrensprodukte eine wertvolle Bereicherung der Technik dar.Because of these unexpected superior properties, the process products are valuable Enrichment of technology.
Die als Ausgangsmaterialien für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigten O-Äthylphosphorsäuredihalogenide, insbesondere das entsprechende Dichlorid, sind aus der Literatur bekannt; sie können auch in größeren Mengen durch Umsetzung von Phosphoroxyhalogeniden mit Äthanol, vorzugsweise ohne Mitverwendung eines Säureakzeptors, hergestellt werden.Those required as starting materials for carrying out the process according to the invention O-ethylphosphoric acid dihalides, especially that corresponding dichloride are known from the literature; they can also be used in larger quantities Reaction of phosphorus oxyhalides with ethanol, preferably without the use of an acid acceptor, getting produced.
Die verfahrensgemäße Umsetzung wird im allgemeinen in Gegenwart von Lösungs- bzw. Verdünnungsmitteln vorgenommen. Als solche kommen praktisch inerte organische Solventien in Betracht. Besonders bewährt haben sich für diesen Zweck jedoch gegebenenfalls chlorierte aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Methylen-The reaction according to the process is generally carried out in the presence of solvents or diluents performed. Practically inert organic solvents are suitable as such. However, chlorinated aliphatic or chlorinated aliphatic compounds have proven particularly useful for this purpose aromatic hydrocarbons, such as methylene
709 696/371709 696/371
chlorid, Mono-, Di- und Trichloräthan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Benzin, Benzol, Chlorbenzol, Xylol, Toluol, weiterhin Äther, z. B. Diäthyl- und Dibutyläther, Dioxan, Tetrahydrofuran, ferner niedermolekulare aliphatische Ketone, beispielsweise Aceton, Methyläthyl-, Methylisopropyl- und Methylisobutylketon sowie niedrigsiedende Nitrile, wie Aceto- und Propionitril.chloride, mono-, di- and trichloroethane, chloroform, carbon tetrachloride, gasoline, benzene, chlorobenzene, Xylene, toluene, furthermore ether, e.g. B. diethyl and dibutyl ethers, dioxane, tetrahydrofuran, and also low molecular weight aliphatic ketones, for example acetone, methyl ethyl, methyl isopropyl and methyl isobutyl ketone and low-boiling nitriles such as aceto- and propionitrile.
Als Säureakzeptoren können die gebräuchlichen Säurebindemittel, z. B. Alkalihydroxyde, -carbonate und -alkoholate, aber auch tertiäre aliphatische, aromatische oder heterocyclische Amine, wie Triäthylamin, Dimethylanilin und Pyridin, Verwendung finden. Nach einer anderen Ausführungsform des beanspruchten Verfahrens stellt man zunächst die Alkali- bzw. Ammoniumsalze des betreffenden Propylmercaptans in Substanz her und setzt diese anschließend weiter mit dem O-Äthylphosphorsäuredihalogenid um.As acid acceptors, the customary acid binders, e.g. B. alkali hydroxides, carbonates and alcoholates, but also tertiary aliphatic, aromatic or heterocyclic amines, such as triethylamine, Dimethylaniline and pyridine, find use. According to another embodiment of the In the process claimed, the alkali metal or ammonium salts of the propyl mercaptan in question are first prepared in substance and then sets this further with the O-ethylphosphoric acid dihalide around.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann innerhalb eines größeren Temperaturintervalls durchgeführt werden. Im allgemeinen läßt man die Umsetzung zwischen -200C und dem Siedepunkt der Mischung, vorzugsweise im Bereich von 40 bis 1200C, ablaufen. Gewöhnlich wird die verfahrensgemäße Reaktion unter Normaldruck ,durchgeführt. Manchmal ist es jedoch zweckmäßig oder sogar notwendig, unter erhöhtem Druck zu arbeiten, z. B. um bei Verwendung eines niedrigsiedenden Lösungsmittels eine höhere Reaktionstemperatur erreichen zu können. Die Druckgrenzen sind dabei durch den Eigendruck der Lösung bei der jeweiligen Temperatur gegeben.The process according to the invention can be carried out within a relatively large temperature interval. In general, the reaction can be between -20 0 C and the boiling point of the mixture, preferably in the range of 40 to 120 0 C, to proceed. The reaction according to the process is usually carried out under normal pressure. However, sometimes it is useful or even necessary to work under increased pressure, e.g. B. in order to be able to achieve a higher reaction temperature when using a low-boiling solvent. The pressure limits are given by the intrinsic pressure of the solution at the respective temperature.
Die Reaktionskomponenten werden im allgemeinen im Verhältnis von 1 Mol O-Äthylphosphorsäuredihalogenid zu 2 Mol n- bzw. Isopropylmercaptan angewendet, jedoch kann man letzteres auch im Überschuß einsetzen. Für den Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es prinzipiell gleichgültig, in welcher Reihenfolge die Ausgangsmaterialien zur Umsetzung gebracht werden, im allgemeinen wird jedoch das O-Äthylphosphorsäuredihalogenid zu der vorgelegten Suspension des betreffenden Alkali- oder Ammoniummercaptids in einem inerten Lösungsmittel getropft.The reaction components are generally in a ratio of 1 mole of O-ethylphosphoric acid dihalide applied to 2 moles of n- or isopropyl mercaptan, but the latter can also be used in Use excess. For the success of the method according to the invention, it is in principle immaterial in which order the starting materials are brought to the reaction, in general however, the O-ethylphosphoric acid dihalide to the submitted suspension of the alkali or ammonium mercaptide in question in an inert Dripped solvent.
Schließlich hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Reaktionsgemisch nach Vereinigung der Komponenten noch längere Zeit ('/2 bis 3 Stunden oder über Nacht) gegebenenfalls unter Erwärmen auf die angegebenen Temperaturen nachzurühren.Finally, it has been found to be expedient, after combining the components, to stir the reaction mixture for a longer time ( 1/2 to 3 hours or overnight), optionally with heating to the stated temperatures.
Die Aufarbeitung der Mischung geschieht nach an sich bekannten Methoden durch Eingießen des Ansatzes in Wasser, Extraktion des als öl ausfallenden Reaktionsproduktes mit einem geeigneten inerten Lösungsmittel, Trocknen der organischen Phase, Abdestillieren des Solvens und schließlich Destillation des als Rückstand hinterbleibenden Dithiolphosphorsäureesters. The mixture is worked up by methods known per se by pouring the Approach in water, extraction of the reaction product which precipitates out as an oil with a suitable inert one Solvent, drying the organic phase, distilling off the solvent and finally distillation of the dithiol phosphoric acid ester remaining as residue.
Die Verfahrensprodukte stellen meist farblose bis schwachgelbgefärbte öle dar, die sich unter stark vermindertem Druck unzersetzt destillieren lassen.The products of the process are mostly colorless to pale yellow-colored oils, which can be found under strong Allow to distill without decomposition under reduced pressure.
Beispiel 1
Oexample 1
O
C2H5O — P(SC3H7-ISo)2 C 2 H 5 O-P (SC 3 H 7 -ISo) 2
45,6 g Isopropylmercaptan werden in 300 ml Xylol mit 35,5 g gepulvertem Kaliumhydroxyd versetzt.45.6 g of isopropyl mercaptan are mixed with 35.5 g of powdered potassium hydroxide in 300 ml of xylene.
Anschließend wird das Gemisch unter kräftigem Rühren 2 Stunden am Rückfluß zum Sieden erhitzt, dann Lösungsmittel und frei gewordenes Wasser unter vermindertem Druck abdestilliert. Das als Rückstand hinterbleibende trockene Kaliumisopropylmercaptid suspendiert man in 300 ml Acetonitril, tropft zu dieser Suspension bei 40 bis 500C unter Kühlung 48,0 g O-Äthylphosphorsäuredichlorid und rührt das Reaktionsgemisch über Nacht bei Raumtemperatur. Nach dem Eingießen der Mischung in Wasser wird das ausgeschiedene öl in Benzol aufgenommen, die benzolische Lösung mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, das Benzol unter vermindertem Druck abgedampft und der Rückstand fraktioniert destilliert. Man erhält 52 g (71% der Theorie) O-Äthyl-S^-diisopropyldithiolphosphorsäureester in Form eines gelben Öles vom Siedepunkt 96 bis 100°C/0,4 Torr.The mixture is then heated to boiling under reflux for 2 hours with vigorous stirring, then the solvent and the water which has been released are distilled off under reduced pressure. The behind as a residue remaining dry Kaliumisopropylmercaptid is suspended in 300 ml of acetonitrile dropwise to this suspension at 40 to 50 0 C under cooling 48.0 g of O-Äthylphosphorsäuredichlorid and the reaction mixture stirred overnight at room temperature. After the mixture has been poured into water, the precipitated oil is taken up in benzene, the benzene solution is washed with water and dried over sodium sulfate, the benzene is evaporated off under reduced pressure and the residue is fractionally distilled. 52 g (71% of theory) of O-ethyl-S ^ -diisopropyldithiolphosphoric acid ester are obtained in the form of a yellow oil with a boiling point of 96 to 100 ° C./0.4 Torr.
C2H5O — P(SC3H7-Ii)2 C 2 H 5 O-P (SC 3 H 7 -Ii) 2
11,5g Natriummetall werden unter kräftigem Rühren in 150 ml siedendem Toluol möglichst fein verteilt. Unter fortgesetztem starken Rühren läßt man das Gemisch langsam erkalten, bis das geschmolzene Natrium in Form kleiner Kügelchen erstarrt ist. Anschließend werden bei 4O0C 38 g n-Propylmercaptan, verdünnt mit 50 ml Toluol, zum Reaktionsgemisch getropft. Durch entsprechende Außenkühlung wird die Temperatur der Mischung im Bereich von 70 bis 750C gehalten. Nach 45 Minuten langem Rühren bei 75°C fügt man, falls noch metallisches Natrium im Gemisch vorhanden ist, einige weitere Tropfen n-Propylmercaptan zu der Mischung und versetzt sie anschließend tropfenweise bei —10 bis 0°C mit 40,5 g O-Äthylphosphorsäuredichlorid, gelöst in 30 ml Toluol. Zur Vervollständigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch noch 30 Minuten auf 50° C erwärmt, danach mit Wasser gewaschen, bis es neutral reagiert, getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Den Rückstand destilliert man fraktioniert und erhält 38 g (69% der Theorie) des O-Äthyl-S,S-di-n-propyI-dithiolphosphorsäureesters in Form eines schwachgelben Öles, das bei 79 bis 81°C/0,24Torr siedet. 11.5 g of sodium metal are distributed as finely as possible in 150 ml of boiling toluene while stirring vigorously. With continued vigorous stirring, the mixture is allowed to cool slowly until the molten sodium has solidified in the form of small spheres. Subsequently, at 4O 0 C 38 g of n-propyl mercaptan, diluted with 50 ml of toluene, added dropwise to the reaction mixture. By appropriate external cooling the temperature of the mixture in the range of 70 is kept to 75 0 C. After stirring for 45 minutes at 75 ° C., if metallic sodium is still present in the mixture, a few more drops of n-propyl mercaptan are added to the mixture and then 40.5 g of O-ethylphosphoric acid dichloride are added dropwise at -10 to 0 ° C. , dissolved in 30 ml of toluene. To complete the reaction, the reaction mixture is heated to 50 ° C. for a further 30 minutes, then washed with water until it reacts neutrally, dried and evaporated under reduced pressure. The residue is fractionally distilled and 38 g (69% of theory) of the O-ethyl-S, S-di-n-propyI-dithiolphosphoric acid ester are obtained in the form of a pale yellow oil which boils at 79 to 81 ° C./0.24 torr.
B e i s ρ i e 1 3
OB is ρ ie 1 3
O
C2H5O — P(SC3H7-ISO)2 C 2 H 5 O-P (SC 3 H 7 -ISO) 2
Man tropft 54 g O-Äthylphosphorsäureesterdichlorid, gelöst in 100 ml Diäthyläther, bei 0 bis 5°C innerhalb von 50 Minuten zu einer Lösung von 48,5 g Isopropylmercaptan und 100 ml wasserfreiem Triäthylamin in 200 ml trockenem Diäthyläther. Dabei scheidet sich Triäthylammoniumhydrochlorid ab. Das Reaktionsgemisch wird anschließend 2 Stunden unter Rückfluß zum Sieden erhitzt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Nach Aus-' waschen des gebildeten Ammoniumhydrochlorids mit Wasser trocknet man die ätherische Lösung, dampft sie ein, destilliert den Rückstand unter ver-54 g of O-ethylphosphoric acid ester dichloride are added dropwise, dissolved in 100 ml of diethyl ether at 0 to 5 ° C within 50 minutes to a solution of 48.5 g of isopropyl mercaptan and 100 ml of anhydrous triethylamine in 200 ml of dry diethyl ether. Triethylammonium hydrochloride separates out. The reaction mixture is then 2 hours heated to boiling under reflux and stirred at room temperature overnight. After Aus' washing the formed ammonium hydrochloride with water, drying the ethereal solution, if it evaporates, the residue is distilled under
mindertem Druck und erhält 23 g (31,5% der Theorie) des O- Äthyl - S,S - diisopropyl - dithiolphosphorsäureesters in Form eines gelblichen Öles vom Siedepunkt 90°C/0,22Torr.reduced pressure and receives 23 g (31.5% of theory) of O-ethyl-S, S-diisopropyl-dithiolphosphoric acid ester in the form of a yellowish oil with a boiling point 90 ° C / 0.22 torr.
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